研究和应用最核心也最为先进的技术。Р最常见的机器人有六自由度以及四自由度机器人。按照ISO对其的定义:工业机器人是一种有着较多功用的、能够反复编程的自动控制操作机(Manipulator),有着超过3个以上编程的轴,使用于工业自动化行业中。为实现相应的功能,机器人最后一个轴的接口,往往为一个连接法兰,能够装置不同的器械。Р对机器人的定义是:“一种自动定位控制、能够反复进行编程的、多功用以及多自由度的机器。可以通过一定的设计去完成各种作业。”Р而目前六自由度机器人被广泛地用于各行各业,且随着社会的进步和发展,日新月异下对六自由度机器人提出更多的新的需求和要求。因此,对六自由度机器人的运动进行研究具有非常重要的意义。Р2 机器人运动学分析Р2.1六自由度机器人的结构Р相对于四自由度机器人,六自由度机器人具有六个自由度。六自由度机器人的机械臂具有底座,转台,大臂、肩部、小臂、手腕、末端执行器七个部分。六自由度机器人的六个自由度为:转台回转、大臂俯仰、小臂俯仰、小臂回转、手腕俯仰以及手腕回转。详见图1.1。Р图1.1Р机械臂的六个关节的运动是有一定的局限的,如图1.2Р图1.2Р2.2运动学分析Р 机器人运动学研究主要包括两个方面的问题,一个方面是正运动学问题,另一个方面是逆运动学的问题。正运动学问题中,我们把关节变量当做是已知变量,通过正运动学方程来确定机器人机械臂的位姿。然后通过逆运动学方程,计算求得每一关节变量的值。使用逆运动学设法找到运动方程的逆,该方程中没有己知变量,所以不能使用将已知量代入正向运动学方程求解的方法。逆运动学通过求得的运动方程的逆,进一步求得我们要算的那个关节变量,这样机器人才能处于我们想要得到的位姿。Р 实践表明,逆运动学分析比正运动学分析更加重要,机器人内部有控制器,控制器计算关节值时需要用到这些方程,并以此来运行机器人,这样机器人就能到达期望的位姿。
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